Bilim insanları, bir meyve sineği larvasının beyninin tam haritasını oluşturmayı başardı

Araştırmacılar beynin yapısını bir noktaya kadar çözmüş ve biraz ayrıntılı bir şekilde haritalamış olsalar da, verileri tam olarak nasıl işlediğini halen tam olarak bilmiyorlar. Bunun için de beynin ayrıntılı bir “devre haritasına” ihtiyaçları var.

Bilim insanları, tam da böyle bir haritayı, bir meyve sineği larvası için oluşturmayı başardılar. Neuroscience News’in bildirdiğine göre, “connectome” olarak adlandırılan bu diyagram, böceğin 3.016 nöronunu ve 548.000 sinapsını gösteriyor. Harita, araştırmacıların hem böceklerin hem de hayvanların beyinlerinin davranışları, öğrenmeyi, vücut fonksiyonlarını ve daha fazlasını nasıl kontrol ettiğini daha iyi anlamalarına yardımcı olacak. Çalışma, gelişmiş AI ağları üzerindeki çalışmaları da destekleyebilir.

MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan Profesör Marta Zlatic “Bu noktaya kadar, hepsi birkaç yüz nörona sahip olan yuvarlak solucan C. elegans, düşük kordalı iribaş ve deniz annelid larvası dışında herhangi bir beynin yapısını görmedik” diyor ve devam ediyor: “Bu, sinirbilimin çoğunlukla devre haritaları olmadan çalıştığı anlamına geliyor. Beynin yapısını bilmeden, hesaplamaların nasıl uygulandığını tahmin ediyoruz. Ama şimdi, beynin nasıl çalıştığına dair mekanik bir anlayış kazanmaya başlayabiliriz.”

Ekip, haritayı oluşturmak için larvanın beyninden binlerce dilimi bir elektron mikroskobuyla taradı ve ardından bunları ayrıntılı bir haritaya entegre ederek tüm nöral bağlantıları not etti. Daha sonra, böceğin beynindeki olası bilgi akış yollarını ve “devre motifleri” türlerini belirlemek için hesaplama araçlarını kullandı. Hatta bu çalışma sırasında, bazı yapısal özelliklerin son teknoloji ürünü derin öğrenme mimarisine çok benzediğini fark ettiler.

Geçmişte de bilim insanları, bir meyve sineği larvasından çok daha karmaşık olan bir meyve sineğinin beyninin ayrıntılı haritalarını oluşturmuştu. Ancak bu haritalar, beyinlerin gerçek bir devre haritasına sahip olmak için gereken tüm ayrıntılı bağlantıları içermiyordu.

Ekip, bir sonraki adımda öğrenme ve karar verme gibi davranışsal işlevler için kullanılan yapıları araştıracak ve böcek belirli etkinlikler yaparken oluşan bağlantısal etkinliği inceleyecek. Ve bir meyve sineği larvası basit bir böcek olsa da, araştırmacılar diğer hayvanlarda da benzer modeller görmeyi bekliyorlar. Zlatic, “Hayvanlar aleminde genlerin korunması gibi, bu temel davranışları gerçekleştiren temel devre motiflerinin de korunacağını düşünüyorum” diyor.